CATL изучает литий-воздушные батареи: электромобили смогут проезжать 2000 км?

Китайская компания CATL, один из крупнейших мировых производителей тяговых аккумуляторов, рассматривает литий-воздушные батареи как перспективное направление долгосрочных исследований. Эта технология привлекает внимание благодаря исключительно высокой теоретической удельной энергии, которая потенциально способна значительно увеличить запас хода электромобилей.

7 ноября 2026 года CarNewsChina опубликовало материал о возможностях таких аккумуляторов, включая обсуждаемую дальность поездки до 2000 км. Однако CATL не представляла серийную литий-воздушную батарею с подобными характеристиками и не объявляла сроков её коммерческого производства. Пока речь идёт об исследованиях и теоретических возможностях технологии.

Как работает литий-воздушный аккумулятор

В традиционных литий-ионных аккумуляторах энергия запасается благодаря перемещению ионов лития между двумя электродами. Литий-воздушная технология использует другой электрохимический принцип: металлический литий взаимодействует с кислородом, который поступает к положительному электроду.

Во время разряда образуется пероксид лития, а при зарядке реакция должна происходить в обратном направлении. Поскольку кислород поступает извне, аккумулятору не требуется хранить весь реагирующий материал внутри ячейки. Это и создаёт предпосылки для значительно более высокой удельной энергии.

Теоретическое значение для одной из рассматриваемых реакций достигает приблизительно 3505 Вт·ч/кг. Однако этот показатель описывает электрохимический потенциал, а не характеристики готового аккумулятора, который можно установить в автомобиль. Реальная батарея должна включать электроды, электролит, защитные компоненты, систему управления, охлаждение и оборудование для подачи и очистки воздуха. Всё это увеличивает массу и снижает удельную энергию готовой системы.

Откуда появилась цифра 2000 км

Предположения о запасе хода в 2000 км связаны с потенциально высокой удельной энергией литий-воздушных аккумуляторов. Теоретически батарея, способная хранить значительно больше энергии при сопоставимой массе, могла бы обеспечить электромобилю существенно большую дальность поездки. Однако для расчёта реального запаса хода недостаточно знать только удельную энергию электрохимической реакции. Необходимо учитывать массу готового аккумуляторного блока, эффективность силовой установки, аэродинамику автомобиля, температуру и расход энергии вспомогательными системами.

CATL не сообщала о создании автомобильного аккумулятора, который обеспечил бы 2000 км пробега на одной зарядке. Поэтому эта цифра остаётся гипотетическим ориентиром, а не результатом испытаний или официально заявленной характеристикой серийного продукта.

Почему литий-воздушные батареи до сих пор не появились в автомобилях

Главная проблема технологии заключается в сложности обеспечения стабильной работы на протяжении большого количества циклов зарядки и разрядки. Во время работы аккумулятора продукты электрохимических реакций могут накапливаться внутри пористого электрода, затрудняя поступление кислорода. Побочные реакции постепенно повреждают электролит и другие компоненты, что приводит к потере ёмкости.

Дополнительную сложность создаёт необходимость защиты от влаги и углекислого газа. Эти вещества способны вступать в нежелательные реакции с компонентами аккумулятора. Для эксплуатации в автомобиле потребовалась бы специальная система подготовки воздуха, которая увеличивает массу, стоимость и энергопотребление батареи.

Есть и другие ограничения. Литий-воздушный аккумулятор должен обеспечивать не только высокую энергоёмкость, но и достаточную мощность для разгона, стабильную работу при разных температурах, приемлемое время зарядки и безопасность при повреждениях. Пока сочетание всех этих характеристик остаётся серьёзной инженерной задачей.

Что уже удалось исследователям

Литий-воздушные аккумуляторы изучаются не первое десятилетие. Ещё в 2009 году IBM запустила исследовательскую программу Battery 500, целью которой было создание аккумулятора для электромобиля с запасом хода около 800 км. Однако проект не привёл к появлению коммерческой автомобильной батареи.

В 2023 году исследователи Иллинойсского технологического института и Аргоннской национальной лаборатории представили экспериментальную литий-воздушную архитектуру с твёрдым электролитом. В лабораторных условиях исследовательская ячейка выдержала не менее 1000 циклов зарядки и разрядки при комнатной температуре.

В 2024 году другая группа китайских исследователей сообщила о лабораторной литий-воздушной ячейке пакетного типа с удельной энергией 757,5 Вт·ч/кг и результатом 241 цикл при определённых условиях испытаний.

Эти достижения демонстрируют научный прогресс, но их нельзя напрямую переносить на серийные автомобильные аккумуляторы. Разные исследования используют различные химические составы, условия испытаний и способы расчёта характеристик.

Какие аккумуляторы CATL планирует развивать в ближайшие годы

В отличие от литий-воздушной технологии, натрий-ионные и твердотельные аккумуляторы занимают более близкое к коммерческому применению место в технологической стратегии CATL.

• Натрий-ионные батареи рассматриваются как один из способов снизить зависимость от литиевого сырья и расширить выбор аккумуляторных решений для разных категорий транспорта.
• Твердотельные аккумуляторы привлекают внимание возможностями повышения плотности энергии и улучшения безопасности.
• Литий-воздушная технология пока остаётся долгосрочным исследовательским направлением. Даже успешные лабораторные эксперименты не гарантируют, что её удастся масштабировать до надёжного и экономически оправданного автомобильного аккумулятора.

Когда ждать электромобили с запасом хода 2000 км

CATL не объявляла конкретных сроков выпуска литий-воздушных аккумуляторов и не подтверждала создание серийного продукта с запасом хода 2000 км. Для коммерческого применения исследователям предстоит решить проблемы долговечности, эффективности зарядки, защиты от окружающей среды и интеграции аккумулятора в автомобиль.

Литий-воздушная технология действительно обладает значительным теоретическим потенциалом. Однако между перспективной электрохимической реакцией и массовым автомобильным аккумулятором остаётся большой путь, поэтому заявления о скором появлении электромобилей с пробегом 2000 км на одной зарядке пока преждевременны.